Question

2．金屬導(dǎo)體的電阻一般隨著溫度的升高而增大，但是一些半導(dǎo)體的電阻會(huì)隨著溫度的升高而減��；某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，利用電壓表和電流表測(cè)量某電阻R₁的阻值，電源選用兩節(jié)干電池．
（1）按圖甲電路，參考本題題意，將圖乙電路連接正確．
（2）該同學(xué)檢查電路連接正確，合上開(kāi)關(guān)，可是無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)總為3V不變．你認(rèn)為發(fā)生此故障的原因可能是R₁斷路或R₂短路．
（3）清除故障后，小明將滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)將減�。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”）；當(dāng)P滑到某一位置時(shí)，兩表讀數(shù)如圖丙所示，由此可知R₁=1.5Ω．
（4）該同學(xué)多次測(cè)量得到數(shù)據(jù)如表：

U/v	0.5	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00
I/A	0.25	0.60	1.00	1.50	2.20	2.80

對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后你認(rèn)為電阻R₁的制作材料應(yīng)該是半導(dǎo)體材料（金屬材料、半導(dǎo)體材料）；你認(rèn)為由以上數(shù)據(jù)求出的阻值不能（能/不能）求平均值，原因是電阻隨溫度升高而減小．

Answer 1

分析 （1）在連接電路時(shí)，注意電流表的正負(fù)接線(xiàn)柱及量程的選擇；
（2）電壓表示數(shù)始終約等于電源電壓，可能是與電壓表并聯(lián)的電路斷路或與電阻串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器短路．
（3）會(huì)分析滑動(dòng)變阻器電阻的變化情況，關(guān)鍵看下面的接線(xiàn)柱．在讀數(shù)時(shí)，要注意電表的量程和分度值，根據(jù)歐姆定律的變形公式進(jìn)行計(jì)算．
（4）元件兩端電壓越大，通過(guò)元件的電流越大，由P=UI可知元件實(shí)際功率越大，元件溫度越高；根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用歐姆定律判斷隨電壓增大，溫度越高時(shí)元件電阻如何變化，然后判斷元件的種類(lèi)．

解答 解：（1）由題可知，一些半導(dǎo)體的電阻會(huì)隨著溫度的升高而減小，若該電阻接入電路，其阻值減小時(shí)，電路中電流會(huì)增大，為了保證電流表的安全，電流表應(yīng)選0～3A量程；電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，實(shí)物圖如下圖所示：
；
（2）由題可知，電壓表的示數(shù)等于電源電壓，則電壓表并聯(lián)到了電源的兩端，可能是與電壓表并聯(lián)的R₁發(fā)生了斷路（電壓表串聯(lián)在電路中，測(cè)電源電壓），也可能是R₂短路．
（3）由圖可知，向右移動(dòng)滑片，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，其兩端分擔(dān)的電壓變大，電源電壓不變，所以電阻R₁兩端的電壓變小，即電壓表示數(shù)減�。�
根據(jù)實(shí)物圖可知，電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，則電壓表示數(shù)為1.5V；電流表量程為0～3A，分度值為0.1A，電流表示數(shù)為1A；
所以R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{1A}$=1.5Ω．
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，隨元件電壓增大，通過(guò)元件的電流增大，元件的實(shí)際功率增大，元件溫度升高；由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算可知，隨元件兩端電壓增大，元件的電阻減��；因此該元件是半導(dǎo)體材料．
由于該電阻隨溫度的升高而減小，不是定值電阻，求其阻值的平均值無(wú)意義．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）R₁斷路；R₂短路；（3）減��；1.5；（4）半導(dǎo)體材料；不能；電阻隨溫度升高而減�。�

點(diǎn)評(píng) 此題是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量小燈泡的電阻．考查了電流表的連接及電流表、電壓表的讀數(shù)電路故障的判斷及對(duì)歐姆定律的應(yīng)用，是一道很好的題目．